FISIOLOGIA GERAL INTRODUÇÃO

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1 FISIOLOGIA GERAL INTRODUÇÃO

2 FISIOLOGIA Fisiologia (do grego physis = natureza, função ou funcionamento; e logos =estudo) A fisiologia: - estuda as funções mecânicas, físicas e bioquímicas nos seres vivos. - estuda o funcionamento do organismo como um todo A fisiologia é dividida em: - fisiologia animal - fisiologia vegetal - fisiologia humana

3 Ecossistemas Ecologia Populações Organismos Fisiologia Sistemas Órgãos Tecidos Células Moléculas Átomos Biologia celular Biologia molecular Química

4 FISIOLOGIA GERAL: INTRODUÇÃO Compartimentos do organismo: - intracelular e extracelular - Balanço hídrico Mecanismos de regulação do organismo - Sistema nervoso - Sistema endócrino

5 FISIOLOGIA GERAL: INTRODUÇÃO Compartimentos do organismo: - intracelular e extracelular - Balanço hídrico Mecanismos de regulação do organismo - Sistema nervoso - Sistema endócrino

6 ORGANISMOS VIVENTES Eucariotas Eucariotas Procariotas Procariotas

7 COMPARTIMENTOS DO ORGANISMO MULTICELULAR Compartimento extracelular Compartimento vascular Compartimento intersticial Compartimento intracelular Célula Aparelho urinário Aparelho respiratório O 2 O 2 Carboidratos Proteínas Lipídios Aparelho digestório

8 DISTRIBUIÇÃO DOS FLUIDOS NO ORGANISMO Peso corpóreo total Sólidos 40% s 60% 42 litros Intracelular 2/3 28 litros Células Extracelular 1/3 14 litros Intersticial 74% (10,3 l) Plasma 25% (3,5l) Transcelular 1% Capilar sanguíneo

9 MEMBRANA PLASMÁTICA E CAPILAR FENESTRADO Membrana plasmática Separa o fluido intracelular do fluido intersticial Permeável a: - Sustâncias lipossolúveis - H 2 O Capilar fenestrado Separa o fluido intersticial do plasma Outra substancias requerem mecanismos de transporte específicos Intersticial Permeável a: -Micromoléculas Intracelular H 2 O Proteínas H 2 O H 2 O Proteínas Não permite passagem de macromoléculas Célula Proteínas Intravascular Emacias

10 Plasma 3,5 litros extracelular Capilar fenestrado intersticial 10,3 litros Íons, moléculas polares Membrana plasmática Mol. lipossolúveis intracelular Proteínas 28 litros H 2 O H 2 O Mol. lipossolúveis Íons, moléculas polares Íons, moléculas polares Proteínas

11 MEMBRANA PLASMÁTICA (anfipática) )

12 PROTEÍNAS DE MEMBRANA

13 DETERMINAÇÃO DO VOLUME DOS COMPARTIMENTOS Método da diluição V = Volume do compartimento a ser medido. n = numero de moles de uma substância que foi adicionada C = Concentração resultante. C = n V V = n C 1 Mole = 6 x Moléculas 1 Mole = quantidade em gramas igual ao peso molecular PM do NaCl = 58,44 1 Mole de NaCl é 58,44 gramas Quanta moles são 10 gramas de NaCl? 10 : n NaCl = 58,44 :1 n NaCl = 10 58,44 = 0,171 moles

14 DETERMINAÇÃO DO VOLUME DOS COMPARTIMENTOS Método da diluição Concentração = massa / volume C = n / V V = n / C V = Volume do compartimento a ser medido. n = moles de uma substância que foi adicionada C = Concentração resultante. Antipirina Plasma intersticial intracelular Volume Total V = n / C Albumina plasmática Plasma intersticial intracelular Volume plasmático V = n / C NaCl Plasma intersticial intracelular Volume extracelular V = n / C

15 DISTRIBUIÇÃO DOS FLUIDOS NO ORGANISMO Distribuição central (Circulação sanguínea) - Pressão hidrostática Agua Ingerida H 2 O H 2 O Distribuição tecidual periférica (Difusão) - Pressão hidrostática - Pressão osmótica

16 PRESSÃO OSMÓTICA Soluto p = i R T C p = pressão osmótica i = coeficiente de Van t Hoff R = constante dos gases T = temperatura em Kelvin C = concentração Meio liquido H NaCl 2 O Na + + Cl - i = 2 H Glicose 2 O Glicose i = 1 Pressão osmótica do fluido extracelular ictot = 2xC NaCl + 1xC glicose... i Ctot = 0,290 M p = 0,290 RT p = 0,290 x 0,083 x 310 = 7,46 mmhg Pressão osmótica do fluido extracelular i Ctot = 290 mm p = 290 (RT) p = 290 mosm/l Constante T= 310 K (37 )

17 PRESSÃO OSMÓTICA A Fase inicial B C A C B p A = i A R T C A p B = i B R T C B Dp BA = s RT (i B C B - i A C A ) > 0 0 < s < 1 s = 1 soluto totalmente impermeante

18 PRESSÃO OSMÓTICA Fase inicial Equilíbrio A B A B C A C B p A = i A R T C A p B = i B R T C B p A = i A R T C A = p B = i B R T C B Dp BA = s RT (i B C B - i A C A ) > 0 0 < s < 1 s = 1 soluto totalmente impermeante Dp BA = s RT (i B C B - i A C A ) = 0

19 PRESSÃO OSMÓTICA A B Pressão externa = Pressão osmótica Soluto Pressão osmótica Membrana semipermeável Fase inicial Equilíbrio Pressão externa

20 PROCESSO DE ULTRAFILTRARÃO Movimento do fluido Célula Pressão hidrostática H 2 O Pressão osmótica Lado arterial Proteínas Lado venoso Proteínas

21 Diferencia de pressão (mmhg) FILTRAÇÃO E REABSORÇÃO Dp DP h ,2 0,4 0,6 0,8 1 Distancia

22 Distribuição periférica Distribuição central Plasma 3,5 litros Capilar fenestrado Íons, moléculas polares intersticial 10,3 litros Membrana plasmática Mol. lipossolúveis intracelular 28 litros Proteínas Mol. lipossolúveis Pressão hidrostática H 2 O H 2 O Pressão osmótica Equilíbrio Proteínas Pressão osmótica H 2 O Íons, moléculas polares Íons, moléculas polares

23 PRESSÃO OSMÓTICA E VOLUME CELULAR Solução isoosmótica Solução hiposmótica Solução hiperosmótica

24 BALANÇO HÍDRICO NO ORGANISMO Balanço diário Ingestão Equilíbrio osmótico Ganho Perda Bebidas e comidas Suor Pulmões Metabolismo Urina Fezes extracelular intracelular Ingestão Metabolismo Perdas Evaporação Fezes Respiração Rins

25 Concentração (mm) COMPOSIÇÃO IÔNICA DOS COMPARTIMENTOS DO ORGANISMO 1 Mole = 6 x Moléculas 1 mm = 0,001 Moles/Litro = 6 x Moléculas / Litro Na + Na + K Cl - Cl HPO 2-4 HCO - 3 HCO - 3 HCO HPO 2-3 K + 4 Ca 2+ Mg 2+ K + Mg 2+ HPO 4 2- Ca 2+ Na + Cl - intersticial Plasma intracelular Proteínas - Mg 2+ Proteínas

26 BOMBA SÓDIO POTÁSSIO K + K + K + K + K + K + K + K + ADP ATP P Na + Na + Na + Na + Na + Na + Na + Na + Na+ Na Na Na Na + Na + A diferenciação da composição iônica dos fluidos permite: - Transporte de moléculas - Excitabilidade da membrana - Transporte de agua

27 REGULAÇÃO DO VOLUME CELULAR Algumas células tem uma relativa capacidade de compensar o desequilíbrio osmótico Volume celular Hiposmótico Volume celular Hiperósmico min min 1 1 K + Na + Cl - Isosmótico H 2 O Hiposmótico H 2 O Isosmótico H 2 O Hiperosmótico H 2 O

28 Ingestão Distribuição periférica Distribuição central Plasma 3,5 litros Capilar fenestrado H 2 O intersticial 10,3 litros Membrana plasmática intracelular 28 litros Na + Cl - Pressão hidrostática H 2 O Pressão osmótica Equilíbrio Na Na Na + Pressão osmótica + Na + + Na Na + + Cl Na Na - Cl - + Cl Cl Cl Cl - Cl - Proteínas Cl - - H 2 O Evaporação Respiração Fezes Rins K + K + K + K + Proteínas HPO 4 - HPO 4 -

29 FISIOLOGIA GERAL: INTRODUÇÃO Compartimentos do organismo: - intracelular e extracelular - Balanço hídrico Mecanismos de regulação do organismo - Sistema nervoso - Sistema endócrino

30 SISTEMAS ATIVOS E PASSIVOS Crescimento Meio de cultura de microrganismos Calor Entrada Saída Temperatura Sistemas passivos: a entrada não é modulada pelo sistema Células Ambiente externo Entrada extracelular Saída Sistemas de controle do organismo (Órgãos específicos) Sistemas ativos: a entrada é modulada pelo sistema

31 HOMEOSTASE Células do organismo extracelular Ambiente Entrada Temperatura Oxigênio Saída Composição iônica Osmolaridade PH Glicose Lipídios Aminoácidos Retroalimentação Órgãos específicos Valores de referencia Temperatura = 37 Composição iônica: Na +, Cl -... Osmolaridade = 290 mosm/l PH= 7,3-7,4 Glicemia: 130 mg/dl

32 REGULAÇÃO A DISTANCIA: SISTEMA NERVOSO Ambiente externo Estados emocionais Exercício físico Ritmos circadianos Sistema nervoso Conjunto de órgãos - Coração - Rins - Fígado - Pulmões Ambiente interno Pressão sanguínea Osmolaridade Composição iônica Oxigênio Glicemia Temperatura Células Plasma intersticial

33 REGULAÇÃO A DISTANCIA: SISTEMA ENDÓCRINO Ambiente externo Estados emocionais Exercício físico Ritmos circadianos Hormônio Sistema endócrino Ambiente interno Pressão sanguínea, osmolaridade Composição iônica, Glicemia, Temperatura Sistema nervoso Células Plasma intersticial Hormônio Conjunto de órgãos - Coração - Rins - Fígado - Pulmões

34 SISTEMAS DE REGULAÇÃO Ambiente externo Sistema nervoso Células Conjunto de órgãos Hormônio Hormônio Sistema endócrino Plasma Ambiente interno intersticial - Temperatura = 37 - Composição iônica: K +, PO Osmolaridade = 290 mosm/l - PH= 7,3-7,4 - Glicose - Aminoácidos - Lipídios

35 HOMEOSTASE DA GLICOSE Glicose Plasma Pâncreas Valor de referencia Glicemia: 130 mg/dl Fígado Glicose Células intersticial Sistema nervoso Valores de referencia Glicose Glicose Glicose Glicemia: 130 mg/dl Glicose Entrada Saída Ingestão de alimentos Glicose Retroalimentação Glicose Glicose

36 HOMEOSTASE DA TEMPERATURA Plasma Células Temperatura intersticial Sistema nervoso Valores de referencia Calor Tireoide Calor Temperatura = 37 Tecido adiposo Calor Calor externo Calor Entrada Saída Retroalimentação

37 HOMEOSTASE DO OXIGÊNIO Plasma Células O 2 intersticial Sistema nervoso Valores de referencia O 2 O 2 P O2 = 40 mmhg Entrada O 2 O 2 Saída Retroalimentação Pulmões O 2

38 HOMEOSTASE DA OSMOLARIDADE, PH E COMPOSIÇÃO IÔNICA Plasma Células Composição iônica Ph intersticial Na +,K +, H +, H 2 O Na +,K +, H +, H 2 O Sistema nervoso Valores de referencia p = 290 mosm/l Pr. Osm. (p) Ph: 7,3-7,4 Entrada Saída Retroalimentação - Ingestão de líquidos e alimentos - Metabolismo Na +,K +, H +, H 2 O Na +,K +, H +, H 2 O Sistema renal e glândula adrenal Valores de referencia (Na + ) = 140 mm (K + ) = 5 mm Ph: 7,3-7,4 Na +, K + H +, H 2 O Na +, K + H +, H 2 O